JP2005502000A - 蓄圧噴射システムに用いられる燃料高圧蓄圧器 - Google Patents

Abstract

本発明は、内燃機関の蓄圧噴射システムに用いられる燃料高圧蓄圧器であって、基体（１）が設けられており、該基体（１）が、長手方向切欠き（３）を有しており、該長手方向切欠き（３）から複数の接続孔（２，７）が分岐している形式のものに関する。この場合、長手方向切欠き（３）の内面がほぼ円筒状に形成されており、長手方向切欠き（３）の内周面に少なくとも１つのリブ状の区分（４）が形成されており、該区分（４）で接続孔（２）が、長手方向切欠き（３）に開口している。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の蓄圧噴射システム、特にコモンレールシステムに用いられる燃料高圧蓄圧器に関する。
【０００２】
蓄圧噴射システムでは、高圧ポンプが、噴射したい燃料をタンクから中央の燃料高圧蓄圧器（レール）に圧送する。このレールからは個々の燃料管路が内燃機関のシリンダの各インジェクタに通じている。これらのインジェクタは内燃機関の運転パラメータに関連して個々に制御され、これによって、燃料が各燃焼室に噴射される。図３および図４には、公知先行技術による燃料高圧蓄圧器が示してある。図示のように、燃料高圧蓄圧器は基体１を有している。この基体１は長手方向孔３を有している。この長手方向孔３からはインジェクタのための複数の接続孔２が分岐している。蓄圧噴射システムは極めて高い圧力で作業するので、特に図３に矢印で示した、長手方向孔３と接続孔２との間の移行領域に強度問題が生ぜしめられる。この強度問題によって、そこに、急速に拡張される亀裂が生ぜしめられる。したがって、公知先行技術では、基体１のために極めて高価な高強度の材料が使用され、裂開の危険を孕んだ箇所に手間のかかる後加工ステップ、たとえばばり除去またはショットブラストが実施される。したがって、公知の燃料高圧蓄圧器はその製作に関して極めて作業集中的であると共に高価である。
【０００３】
さらに、ドイツ連邦共和国特許第１９９４５７８６号明細書に基づき、燃料高圧蓄圧器が公知である。この公知の燃料高圧蓄圧器では、内室が円筒状の２つの切欠きから形成されている。両切欠きは長手方向に互いに平行に配置されていて、互いに接続されている。この場合、インジェクタのための接続孔は、両長手方向孔の間に設けられた接続領域に配置されている。この接続領域は鞍状に形成されている。これによって、長手方向孔と接続孔との間の移行領域に有利な応力比を生ぜしめることができる。しかし、この公知の燃料高圧蓄圧器は両長手方向孔の平行な配置に基づき比較的大きな幅を有している。さらに、たとえば深孔あけ加工による平行な２つの孔の製作に極めて手間がかかる。
【０００４】
したがって、本発明の課題は、コンパクトな構造で、改善された高圧耐性を有する、蓄圧噴射システムに用いられる燃料高圧蓄圧器を簡単なかつ廉価な製作可能性で提供することである。
【０００５】
この課題は、請求項１の特徴を備えた燃料高圧蓄圧器によって解決される。従属請求項には、本発明の有利な構成が示してある。
【０００６】
請求項１の特徴を備えた、蓄圧噴射システムに用いられる本発明による燃料高圧蓄圧器は、特にコンパクトにかつスペースを節約して形成されていて、著しく改善された高圧耐性を、長手方向に延びる切欠きと噴射システムのインジェクタのための接続孔との間の移行領域に有している。この場合、本発明による高圧蓄圧器は、基体に設けられた長手方向切欠きがほぼ円筒状に形成されていて、この長手方向切欠きの内周面に少なくとも１つのリブ状の区分を有しているように形成されている。インジェクタのための接続孔は、本発明によれば、リブ状の区分で長手方向切欠きに開口している。この場合、長手方向切欠きへのリブ状の区分の内方に向けられた形成によって、有利な応力比が特にリブ状の区分の端部に得られるので、孔交差部で応力を低減することができる。したがって、内部に向かって突出したリブ状の付設部が交差部を、ほぼ円筒状の長手方向切欠きの中心軸線の方向に位置決めしているので、接線方向応力もしくは周方向応力が交差部で著しく僅かとなる。これによって、本発明によれば、それほど高価でない材料を高圧蓄圧器のために使用することができるかもしくは高圧蓄圧器がさらに高い圧力に対して使用可能であることが可能となる。特に高圧蓄圧器の本発明による構成によって、圧力脈動耐性も一層向上させることができる。
【０００７】
リブ状の区分が、長手方向切欠きの内周面に基体の全長わたって形成されていると特に有利である。これによって、たとえば本発明による高圧蓄圧器が、引き抜かれた管から製作されてよいことが可能となる。これによって、製作が公知の高圧蓄圧器に比べて著しく安価となる。
【０００８】
本発明の有利な構成によれば、基体の内周面に、互いに平行に延びる複数のリブ状の区分が形成されている。これによって、インジェクタのための接続孔または流入通路／流出通路を縦長の基体の全周におけるそれぞれ異なる箇所に配置することができることが可能となる。これによって、自動車の、たいてい狭められたエンジンルームへの管路の配置に関するより大きな自由度を得ることができる。
【０００９】
この場合、２つのリブ状の区分が、内周面に形成されており、両区分が互いに逆方向に向けられて配置されていると特に有利である。これによって、さらに、燃料高圧蓄圧器の、改善された剛性を達成することができる。
【００１０】
本発明の特に有利な別の構成によれば、３つのリブ状の区分が、基体の内周面に形成されている。この場合、３つのリブ状の区分は互いにそれぞれ１２０゜だけずらされて配置されている。これによって、高圧蓄圧器の安定性を一層改善することができる。
【００１１】
さらに、複数のリブ状の区分を基体の内周面に配置することによって、リブ状の区分の数に関連して、複数の接続孔を切断平面、すなわち、基体の長手方向における高さに配置することができることを達成することができる。
【００１２】
接続孔とリブ状の区分との間の移行部に鋭角が形成されていると有利である。これによって、負荷を極めて少なく保つことができる。
【００１３】
特に有利な応力比、すなわち、極めて僅かな応力を長手方向切欠きと接続孔との間の孔交差部に得るためには、リブ状の区分が丸み付けられて形成されていると有利である。この場合、リブ状の区分の突出した端部が断面図で見て半円形に形成されていると特に有利である。この場合、接続孔は、リブ状の区分の最も長距離に突出した領域を貫いて案内されている。
【００１４】
以下に、本発明の有利な実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１５】
以下に、本発明による第１実施例を図１につき説明する。
【００１６】
図１に示したように、燃料高圧アキュムレータもしくは燃料高圧蓄圧器は基体１から成っている。この基体１は縦長に形成されている。この基体１には複数の接続孔２が設けられている。これらの接続孔２は、内燃機関の個々のシリンダに対するインジェクタに通じている。この場合、基体１は内側の長手方向孔３を備えて形成されている。この長手方向孔３はほぼ円筒状に形成されている。この場合、長手方向孔３の内周面にはリブ状の区分４が形成されている。このリブ状の区分４は基体１の全長にわたって延びている。この場合、ほぼ円筒状の孔の半径Ｒは、必要となる蓄圧容積が、内方に向けられたリブ状の区分４による容積減少にもかかわらず提供されるように選択されている。
【００１７】
この場合、図１から明らかであるように、接続孔２は、この接続孔２がリブ状の区分４を貫いて案内されており、かつ長手方向孔３と接続孔２との間の孔交差部がリブ状の区分４の端部に配置されているように基体１に配置されている。この場合、リブ状の区分４は、その端部が断面図で見て半円形を描いており、これによって、孔２とリブ状の区分４との間の交差点、すなわち、移行領域に鋭角αが得られるように形成されている。
【００１８】
リブ状の区分４への接続孔２の配置によって、有利な応力分配が達成される。なぜならば、基体１内に形成された圧力が両側からリブ状の区分４に作用し、これによって、合成力が孔交差部で著しく低減されているからである。長手方向孔の接線方向応力もしくは周方向応力の影響が交差部でより僅かとなることも同じく重要である。これによって、接続孔２と長手方向孔３との間の移行領域での亀裂形成の危険が著しく減少させられる。したがって、本発明による高圧蓄圧器は、特に近い将来見込まれ得る、燃料噴射システムにおけるより高い圧力に対して使用することができるかもしくはより僅かな高圧耐性を備えたより廉価な材料を燃料高圧蓄圧器のために使用することができる。
【００１９】
以下に、本発明の第２実施例による燃料高圧蓄圧器を図２につき説明する。この場合、同じ部材もしくは機能的に同じ部材には、第１実施例と同じ符号が付してある。
【００２０】
図２に示したように、第２実施例による燃料高圧蓄圧器も同じく縦長の基体１を有している。この基体１には、一貫して延びる長手方向切欠き３が形成されている。
【００２１】
第１実施例と異なり、第２実施例では、３つのリブ状の区分４，５，６が長手方向切欠き３の内周面に形成されている。この場合、図２に示したように、３つのリブ状の区分４，５，６は、それぞれ１２０゜だけずらされて、ほぼ円筒状の長手方向切欠き３の内周面に配置されている。リブ状の区分４，５，６は長手方向切欠き３内に突出していて、その端部で丸み付けられて形成されている。
【００２２】
図２に示したように、第１の接続孔２は、長手方向切欠き３との交差部が第１のリブ状の区分４に配置されているように配置されている。さらに、第２の接続孔７は第２のリブ状の区分５を貫いて案内されている（図２参照）。したがって、複数のリブ状の区分４，５，６の配置によって、接続孔を基体１の長手方向において同じ高さで基体１の全周におけるそれぞれ異なる位置に配置することができることが可能となる。この場合、図２に示した高圧蓄圧器では、図示の断面図において、２つの接続孔２，７が、同じ高さで長手方向において基体１のそれぞれ異なる周位置に配置されている。これによって、インジェクタのための接続孔もしくはその他の導入管路／導出管路の配置に関するより高い自由度が可能となる。さらに、これによって、基体１の全長を公知先行技術に比べて減少させることができることが可能となる。なぜならば、複数の孔を同じ高さで基体１の全周に分配することができるからである。この場合、半径Ｒは、必要となる蓄圧容積が存在しているように選択されている。
【００２３】
さらに、互いに均等にずらされた３つのリブ状の区分の配置によって、本発明による高圧蓄圧器の特に高い安定性が得られる。
【００２４】
互いに均等にずらされた複数のリブ状の区分４が基体の内周面に配置されていて、したがって、互いに同じ角度間隔を置いて長手方向切欠きの内周面に配置されていることによって、燃料管の高い安定性および良好な延性が得られる。
【００２５】
この場合、必要となる半径方向の接続孔２，７は、必要に応じて、互いにずらされた１つまたはそれ以上のリブ状の区分４に加工成形することができるので、半径方向の接続孔２，７は（３６０゜／ｎ）（ｎ＝リブ状の区分の数）の角度間隔ＷＡまたはｎの１倍ｋの角度間隔ＷＡ：すなわち、
ＷＡ＝３６０゜／ｎまたは３６０゜／１
で加工成形することができる。
【００２６】
リブ状の区分４，５が、長手方向切欠きの円筒状の仮想内周面に比べて２ｍｍよりも多い間隔Ｄだけ内方に突出していると有利である。これによって、燃料分配器内の高圧が１０００ｂａｒ〜２５００ｂａｒの場合に７〜１５ｍｍの内面の内径で高い安定性および僅かな残留応力が得られる。
【００２７】
その他の点では、第２実施例は第１実施例に相当しているので、第１実施例で付与された説明を参照することができる。
【００２８】
したがって、本発明は、内燃機関の蓄圧噴射システムに用いられる燃料高圧蓄圧器であって、基体１が設けられており、該基体１が、長手方向切欠き３を有しており、該長手方向切欠き３から複数の接続孔２，７が分岐している形式のものに関する。この場合、長手方向切欠き３の内面がほぼ円筒状に形成されており、長手方向切欠き３の内周面に少なくとも１つのリブ状の区分４が形成されており、該区分４で接続孔２が、長手方向切欠き３に開口している。
【００２９】
本発明は、図示の実施例に限定されるものではない。本発明の範囲を逸脱することなしに、種々異なる変形および変更を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施例による燃料高圧蓄圧器の概略的な断面図である。
【００３１】
【図２】本発明の第２実施例による燃料高圧蓄圧器の概略的な断面図である。
【００３２】
【図３】公知先行技術による燃料高圧蓄圧器の概略的な縦断面図である。
【００３３】
【図４】図３の公知先行技術による燃料高圧蓄圧器のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ 基体、 ２ 接続孔、 ３ 長手方向孔または長手方向切欠き、 ４ リブ状の区分、 ５ リブ状の区分、 ６ リブ状の区分、 ７ 接続孔、 Ｄ 間隔、 Ｒ 半径、 ＷＡ 角度間隔、 α 鋭角

Claims (12)

1. 内燃機関の蓄圧噴射システムに用いられる燃料高圧蓄圧器であって、基体（１）が設けられており、該基体（１）が、長手方向切欠き（３）を備えており、該長手方向切欠き（３）から複数の接続孔（２）が分岐している形式のものにおいて、長手方向切欠き（３）の内面がほぼ円筒状に形成されており、内周面に少なくとも１つのリブ状の区分（４）が形成されており、該区分（４）で接続孔（２）が、長手方向切欠き（３）に開口していることを特徴とする、内燃機関の蓄圧噴射システムに用いられる燃料高圧蓄圧器。
2. リブ状の区分（４）が、基体（１）の全長にわたって延びている、請求項１記載の燃料高圧蓄圧器。
3. 複数のリブ状の区分（４，５，６）が、基体（１）の内周面に形成されている、請求項１または２記載の燃料高圧蓄圧器。
4. ２つのリブ状の区分が、基体（１）の内周面に形成されており、両区分が互いに逆方向に向けられて配置されている、請求項３記載の燃料高圧蓄圧器。
5. ３つのリブ状の区分（４，５，６）が、基体（１）の内周面に形成されており、前記区分（４，５，６）が、互いにそれぞれ１２０゜だけずらされて配置されている、請求項３記載の燃料高圧蓄圧器。
6. 接続孔（２）とリブ状の区分（４）との間の移行部に鋭角（α）が形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の燃料高圧蓄圧器。
7. リブ状の区分（４，５，６）の端部領域が丸み付けられて形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料高圧蓄圧器。
8. リブ状の区分（４，５，６）の端部領域が断面図で見て半円形に形成されている、請求項７記載の燃料高圧蓄圧器。
9. 当該燃料高圧蓄圧器が、引き抜かれた管から製作されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の燃料高圧蓄圧器。
10. リブ状の区分が、長手方向切欠き（３）の円筒状の仮想内面に比べて２ｍｍよりも多い間隔（Ｄ）だけ内方に突出している、請求項１から９までのいずれか１項記載の燃料高圧蓄圧器。
11. 複数のリブ状の区分（４，５，６）が、基体（１）の内周面に形成されており、前記区分（４，５，６）が、互いに同じく角度間隔を置いて長手方向切欠きの内面に配置されている、請求項３記載の燃料高圧蓄圧器。
12. 当該燃料高圧蓄圧器が、半径方向の少なくとも２つの接続孔（２，７）を有しており、該接続孔（２，７）が、３６０゜をリブ状の区分（４，５）の数（ｎ）によって割った角度間隔（ＷＡ゜）または前記数（ｎ）の１倍（ｋ）によって割った角度間隔（ＷＡ゜）を有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載の燃料高圧蓄圧器。

Images